探討5G移動通信技術下的物聯網時代

陳智

摘 要 隨著社會的發展以及科技水平的提高，物聯網應運而生。物聯網是基于互聯網以及電信網的信息承載體，對移動通信技術的要求較高，當下的4G通信技術無法完全滿足物聯網的需求。而5G移動通信技術的出現推動了物聯網的發展、促進了社會變革，因此本文將對5G移動通信技術下的物聯網時代進行簡要分析。

關鍵詞 5G移動通信技術;物聯網;融合

前言

在社會經濟不斷發展的背景下，物聯網和移動通信技術的融合為全世界的經濟發展提供了助力。相比于當前的4G移動通信技術，5G移動通信技術的傳輸速率更高，有利于提高物聯網的應用率，因此，研究5G移動通信技術下的物聯網時代具有重要意義。

15G移動通信技術及物聯網的概念

1.1 5G移動通信技術的概念

5G移動通信技術即第五代移動通信技術，是對2G、3G、4G通信技術的延伸與發展，也是當前最新一代的蜂窩移動通信技術。和之前的2G、3G以及當前的4G網絡相比，5G移動通信技術的數據傳輸速率極高且網絡延遲時間極低，可以有效滿足遠程醫療、自動駕駛的應用（如圖1所示）[1]。同時，5G移動通信技術的網絡容量非常大， 能夠同時連接千億設備，可滿足物聯網通信的需求。此外，5G移動通信技術的移動性較高、覆蓋面較廣、智能化水平也比較高，所以有效改善了用戶體驗。5G移動通信技術當中包含多種關鍵技術，主要有超密集易構網絡、自組織網絡、內容分發網絡、D2D通信、M2M通信以及信息中心網絡，在這些技術的支持下5G移動通信技術的應用領域十分廣泛。首先，5G移動通信技術能夠應用在車聯網及自動駕駛領域當中，促進自動駕駛汽車的發展。其次，5G移動通信技術可應用在外科手術當中，提高手術效率。此外，5G移動通信技術還可以應用在智能電網當中，促進社會發展。

1.2 物聯網的概念

簡單來說，物聯網就是能夠連接萬物的互聯網，是一種基于互聯網與電信網的能夠在任意時間和任意地點將人、物、機連接起來的網絡。新一代信息技術由多個部分構成，其中就包括物聯網。物聯網這一概念最早是由比爾蓋茨提出來的，之后在2005年的WSIS（信息社會世界峰會）上正式提出了這一概念。整體感知、可靠傳輸以及智能處理是物聯網的三大基本特征，主要是利用二維碼、射頻識別等設備獲得信息，然后利用網絡傳輸信息，最后再利用智能技術處理信息[2]。物聯網當中含有射頻識別技術、傳感網、M2M系統框架以及云計算等關鍵技術（如圖2所示），在工業、交通、安保、農業等各個領域當中應用廣泛，比如說常見的ETC（高速自動收費系統）就是物聯網在交通領域中的應用，這都推動了社會經濟的快速發展。

25G移動通信技術下的物聯網時代

2.1 物聯網的移動通信技術需求

物聯網是利用互聯網及電信網運行的網絡，所以對網絡的要求非常高。第一，只有完善的、效率高的、系統的網絡體系才能夠滿足物聯網的應用需求。當前廣泛應用的4G網絡具有較廣的覆蓋面、完善的標準、健全的網絡體系，能夠為物聯網的應用與發展提供一定的支持，但是在諸多因素的影響下，4G網絡的傳輸速率較低，無法讓物聯網滲透到各個領域當中。而5G網絡的數據傳輸速率比4G網絡快100倍，所以實現5G移動通信技術與物聯網的融合至關重要。第二，物聯網實現了物物相連，萬物萬聯，其中包含大量的信息，一旦信息泄露就會造成嚴重影響，因此物聯網十分注重安全問題，也對移動通信技術的安全機制提出了更高的要求。4G網絡的安全機制當中還存在一些問題，無法充分保障通信的安全性與穩定性。5G網絡的安全機制相對完善，所以安全性較高，穩定性和可靠性也比4G網絡好很多，這就可以促進物聯網的發展。

2.2 5G移動通信技術在物聯網中的應用

（1）超密集異構網絡技術的應用

物聯網對網絡的要求較高，而5G移動通信技術不僅網絡流量大、網絡速率高，還可確保網絡連接的可靠性和穩定性，能夠為物聯網提供大力支持。和傳統的互聯網不同，物聯網的體系結構更加復雜，連接的事物更多，和人們的日常生活息息相關，所以尤其強調安全性及可靠性。5G移動通信技術的網絡流量比4G大1000倍，數據傳輸速率比4G快100倍，可以有效滿足物聯網的應用條件，使物聯網滲透在各個領域當中。同時，5G移動通信技術當中具有超密集異構網絡技術，能夠大幅度提高網絡的功率和頻譜效率，增強網絡的靈活性，減少外部干擾，為物聯網的穩定運行奠定基礎。

（2）SDN/NFV技術的應用

SDN（軟件定義網絡）以及NFV（網絡功能虛擬化）等技術與移動網絡通信技術的結合能夠有效提高移動網絡的運營效率、降低移動網絡的成本。SDN及NFV這兩種技術都能夠實現網絡虛擬化，將其應用在5G移動通信網絡當中可以創建一個新的含有基礎層、控制層與應用層的通信架構，優化了5G網絡的通信系統，促進數據分離的實現，提升5G移動通信技術的整體性能[3]。而數據分離在物聯網當中也占據著重要位置，可以為物聯網的應用提供保障。物聯網的數據較多，需要進行數據分離傳輸，將5G移動通信技術應用在物聯網當中就可以實現網絡虛擬化、滿足物聯網不同的應用需求。

（3）全頻段通信技術的應用

工作頻段影響著移動通信網絡的頻率使用率、傳輸效率以及網絡容量，傳統的2G、3G、4G網絡使用的工作頻段都比較低，比如4G網絡應用的工作頻段為3GHz，這就導致網絡的頻率使用率低，傳輸效率低、網絡容量小，無法更好地滿足移動網絡通信的需求。為了解決這一問題，5G移動通信技術當中應用了全頻段通信技術，主要工作頻段在28-100GHz范圍中，有效開發了大量的頻譜資源，擴大了網絡容量，提升了傳輸效率，提高了5G網絡的多元化、微型化水平[4]。5G移動網絡中的高頻技術尚未完善，還存在一定的缺陷，但是隨著信息技術的發展，這些問題會一一得到解決，使得5G移動網絡更能符合物聯網時代的需要。

2.3 5G移動通信技術與物聯網的融合

從具體情況來看，5G移動通信技術具有多重優勢，不僅能夠提升網絡通信速率，還能夠有效為用戶提供更加穩定可靠的網絡連接與網絡傳輸。隨著社會的發展，物聯網會逐漸覆蓋更多行業，也會對通信技術提出更多的要求。在技術限制下，4G移動通信技術還無法全面覆蓋所有的通信區域，也無法提高通信效率以及通信的安全性，所以會影響到物聯網的運行與發展。而5G移動通信技術無論是數據傳輸速率還是通信可靠性都符合物聯網的要求，將二者相結合就可以讓物聯網充分借助5G移動通信技術的優勢實現自身的突破與發展，降低應用成本，增加經濟效益與社會效益[5]。

3結束語

目前，5G移動通信技術雖然還不完善，但是已經顯示出了傳輸速率快、性能穩定等優點，能夠有效滿足物聯網時代的需求，因此應該加大對5G移動通信技術的研究力度，促進5G移動通信技術和物聯網的融合，繼而提高社會的信息化、智能化水平。

參考文獻

[1] 李婷，黃飛.淺析5G移動通信技術下的物聯網時代[J].信息通信， 2018，190（10）：237-238.

[2] 胡梢華.淺談5G移動通信技術下的物聯網時代[J].通訊世界，2019， 26（1）：63-64.

[3] 潘鋒.5G移動通信技術下的物聯網時代初探[J].山東工業技術， 2018，273（19）：128.

[4] 邱波.5G移動通信支撐下的物聯網技術探討[J].西部皮革， 2019， （10）：71.

[5] 尤賀，崔展銘.5G移動通信技術下的物聯網時代[J].中國科技信息，2017，（7）：26-27.